課程內容
《不等式和絕對值不等式》
這節課我們來研究:絕對值有什么性質?
我們知道,一個實數的絕對值的意義:
表示數軸上坐標為a的點A到原點O的距離。
關于絕對值還有什么性質呢?
①∣a∣√a2
思考:用恰當的方法要數軸上把∣a∣,∣b∣,∣a+b∣表示出來,你能發現它們之間的什么關系?
注:絕對值的幾何意義:
(1)∣a∣表示數軸上的數A對應的點與原點O的距離∣OA∣;
(2)∣a-b∣表示數軸上的數A對應的點與數b對應的點B的距離,如圖:
即∣a∣=∣OA∣,∣a-b∣=∣AB∣
定理1 如果a,b是實數,則∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣(當且僅當ab≥0時,等號成立)
(1)若把a,b換為復數z1,z2,
結論:∣z1+z2∣≤∣z1∣+∣z2∣成立嗎?
(2)若把a,b換為向量(→,a),(→,b)情形又怎樣呢?
∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣
-b代b,得:∣a∣-∣-b∣≤∣a+(-b)∣≤∣a∣+∣-b∣
即∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
定理(絕對值三角不等式)
如果a,b,是實數,則∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:當a、b為復數或向量時結論也成立。
注意:1°這個不等式俗稱“三角不等式”——三角形中兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊
2°,對于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同號時右邊取“=”,a,b異號時左邊取“=”
3°,對于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同號時左邊取“=”,a,b異號時右邊取“=”
我們還可討論涉及多個實數的絕對值不等式的問題:
推論1 (運用數學歸納法可得):
∣a1+a2+…+an∣≤∣a1∣+∣a2∣+…+∣an∣.
定理2:如果a、b、c是實數,那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
當且僅當(a-b)(b-c)≥0時,等號成立。
例題
例1 已知ε﹥0,∣x-a∣<ε,∣y-b∣<ε,
求∣2x+3y-2a-3b∣<5ε
例2 已知∣x-a∣<ε/2M,0<∣y-b∣<ε/2∣a∣,y∈(0,M),
求證∣xy-ab∣<ε。
練習
1.①已知∣x∣﹥r﹥0,a≠0,求證∣1/ax∣<1/∣a∣r。
②已知∣an-ι∣<1,求證∣an∣<∣ι∣ +1。
2.已知∣A-a∣<ε/2,∣B-b∣<ε/2,求證:
①∣(A+B)-(a+b)∣<ε;
②∣(A-B)-(a-b)∣<ε。
例2 兩個施工隊分別被安排在公路沿線的兩個地點施工,這兩個地點分別位于公路碑的第10公里和第20公里處,現要在公路沿線建兩個施工隊的共同臨時生活區,每個施工隊每天在生活區和施工地點之間往返一次,要使兩個施工隊每天往返的路程之和最小,生活區應該建于何處?
解:如果生活區建于公路碑的第xkm處,兩施工隊每天往返的路程之和為s(x)km
那么 S(x)=2(∣x-10∣+∣x-20∣),要求問題化歸為求該函數的最小值,可用絕對值三角不等式求解。
小結:理解和掌握絕對值不等式的兩個定理:
如果a,b,是實數,則∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:當a、b為復數或向量時結論也成立。
定理2:如果a、b、c是實數,那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
當且僅當(a-b)(b-c)≥0時,等號成立。
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孫老師
女,中教高級職稱
優秀教師,高級教師職稱。善于引導、啟發學生,培養學生的邏輯思維,激發孩子對數學學習的興趣。